Тема 1.4. Деревина і вироби з неї в гідромеліоративному будівництві.

Питання.

1. Деревни породи, їх будова і фізико-механічні властивості.

2. Зв’язок властивості з будовою.

3. Види дерева і деревини.

4. Сушення, зберігання і захист від гниття та вогню.

5. Види випробувань деревини.

6. Напівфабрикати і вироби з деревини.

Деревинні будівельні матеріали застосовують у вигляді деревини для спорудження невеликих гребель, водовипусків, перемичок, набережних, тимчасових мостів. Деревинні матеріали мають високу механічну міцність при невеликій міцності, пружність, малу теплопровідність, стійкість до змінного заморожування та відтавання, легко обробляються. Але вони можуть загнивати, коробитись, розбухати і тріскатися.

Фізико-механічні властивості деревини у різних напрямках неоднакові.

Деревини в залежності від макроскопічної будови розподіляють на:

• ядрову;

• стиглодеревину;

• заболонну.

По виду породи деревини лісоматеріали підрозділяються на:

• хвойні (сосна, ялинка, кедр, модрина, ялиця);

• листяні (дуб, береза, липа, осика, вільха, тополя).

В народному господарстві частіше застосовують хвойні породи. Найкращі фізико-механічні властивості присутні модрині (висока щільність, міцність, не гниє). Серед листових пород кращім для гідромеліоративного будівництва є дуб, деревина якого працює в відповідальних конструкціях на повітрі і під водою. Деревину застосовують у вигляді круглого лісу і пиломатеріалів.

Круглий ліс – це відрізок стовбура з обрубленими сучками і обпиляними торцями.

Відрізки стовбура діаметром не менш 14 см і довжиною від 4 м називають колодами. Діаметром 8 -14 см довжиною не менш 3 м підтоварник. Діаметром 3 – 7 см жердинами.

Для палей гідротехнічних споруд та залізничних мостів застосовують колоди діаметром від 22 до 34 см і довжиною 6,5 і 8,5 м.

Пиломатеріали підрозділяються:

• по розмірам поперечного перерізу:

  • на дошки – товщиною до 70 мм і шириною більше подвійної товщини;

  • на бруски – товщиною 80-100 мм і шириною не більш подвійної товщини;

  • на брусся – товщиною і шириною більш 100 мм.

    • по товщині:

      • на тонкі - товщиною до 35 мм;

      • на товсті – більш 35 мм.

        • по характеру обробки:

          • на обрізні – обпиляні з чотирьох боків;

          • на необрізані – обпиляні лише з двох сторін.

Щільність деревини визначають складові речовини оболонки клітини. Вина складає 380 – 810 кг/м³. Щільність деревини залежить від вологості і пористості породи і визначається при нормальній 12-ій вологості.

По щільності деревини всі породи підрозділяють на:

• легкі ρ₀¹² < 550 кг/м³;

• середні ρ₀¹² = 550 - 750 кг/м³;

• тяжкі ρ₀¹² > 750 кг/м³;

В деревині розподіляють гігроскопічну (зв’язну) і вільну вологу.

Гігроскопічна вода знаходиться в оболонках клітин і утримується фізико-механічними зв’язками. Межа гігроскопічності в середньому дорівнює 30%. Вільна вода заповнює канали судин і міжклітинний простір і утримується лише фізико-механічним зв’язком з деревиною. При видаленні із деревини гігроскопічної вологи іде процес усушки, а при зволоженні – розбухання.

Межа міцності деревини при розтягуванні повздовж волокон дуже висока і досягає в середньому 100 МПа, а впоперек волокон міцність в 10 – 40 разів менша. Опір розтягуванню значно зменшується при наявності сучків.

Від руйнування деревину захищають конструктивними та хімічними засобами.

Конструктивні – це захист від зволоження (застосування гідроізоляційних матеріалів).

Хімічні – це консервування деревини (захист від руйнування грибами або комахами за допомогою хімічної обробки).

Для захисту деревини від вогню застосовують речовини, які називаються антипіренами.

Антипірени при нагріванні утворюють кристалізаційну воду у вигляді пару або негорючого газу. Крім того, антипірени можуть розплавлятись при нагріванні і утворювати захисну плівку, яка перешкоджає доступ кисню.